一、引言
随着现代生命科学研究和细胞工厂规模化生产的不断发展，对细胞培养环境的精确控制和可重复性提出了更高要求。Thermo Fisher Scientific i160 CO₂ 培养箱正是在此背景下推出的高性能细胞培养设备，集成了行业领先的智能化控制与洁净技术，能够为科研实验室和工业生产提供可靠、稳定、节能的解决方案。本白皮书将全面介绍 i160 的设计理念、核心技术与应用价值，帮助用户快速了解并高效应用该设备。

二、市场背景与痛点

1. 科研升级需求：干细胞、细胞疗法和基因编辑等前沿课题，对培养箱温湿度、CO₂ 浓度波动的容忍度低于 ±0.1 °C 和 ±0.05 % CO₂。

2. 污染风险防控：传统水盘式加湿和少量过滤的设计，难以满足现代无菌操作及 GMP 生产环境。

3. 能耗与成本压力：长周期、大批量培养过程中耗电量高、维护频繁、消耗品成本攀升，亟需降低 TCO（总体拥有成本）。

三、产品概述
i160 是 Thermo Fisher 最新推出的多路智能 CO₂ 培养箱，适用于多种细胞类型培养，包括常规哺乳动物细胞、干细胞、原代细胞及微生物辅助培养。机型型号以数字“160”代表内部容积 160 L（可选 130 L 和 240 L）。设备布局采用模块化设计，可灵活配置双气路系统（CO₂+O₂）、多点温度传感及远程监控功能。

四、核心技术

• 实心铜内胆：整块铸造抛光铜内胆具备天然抗菌特性，可抑制表面细菌和真菌繁殖，减少菌落交叉污染。

• Pan‐less 湿化系统：无需传统水盘，通过独立湿化腔和外置循环泵实现快速湿度恢复（RH≥95%），避免水盘结垢与生物膜滋生。

• 双腔门设计：外门与内门双层隔离，开门瞬间仅影响内门空间，有效缩短参数恢复时间，提升实验效率。

五、温度控制方案
i160 采用 PID 自整定算法与双 RTD 铂电阻传感器组合，温度设定范围：环境+3 °C～60 °C，控制精度 ±0.1 °C，均匀性 ±0.2 °C。加热系统集成微孔导热板与隐蔽式加热点，避免直接对腔体热冲击，可长期稳定运行。

六、CO₂ 和 O₂ 控制

• CO₂ 系统：内置红外双光束传感器（选配 IR180Si），响应速度快于 3 分钟，精度 ±0.05 %；标准配置 TC 热导传感器，寿命可达 10 年，维护简单。

• O₂ 可选模块：Tri‐Gas 版本支持 0.1 %～21 % O₂，可实现微需氧实验；气路采用医用级阀件与全氟软管，保证气体纯度与流量稳定。

七、洁净与污染防控

• HEPA 高效过滤：内置医用级 HEPA 过滤器（0.3 μm 拦截率 ≥99.99%），每分钟循环换气一次，可达 ISO Class 5 空气洁净度。

• ContraCon 湿热消毒：一键启动 90 °C 湿热消毒，耗时 90 分钟，无需拆卸传感器或器件，可原位深度灭活 99.999% 以上微生物及支原体。

八、智能化管理

• iCAN 触摸屏：7 英寸全彩触控界面，实时显示温度、湿度、气体浓度及故障诊断；支持多用户权限分级管理。

• 远程监控与报警：内置以太网和 Wi-Fi 模块，可通过 Thermo Connect 平台实现实时数据上传、历史曲线回放及 SMS/Email 报警通知。

• 自动补水：可与实验室纯水系统对接，湿化箱水位低于预设值时自动补水，减少人工干预。

九、能效与节能设计

• 智能电加热：自适应功率分配，根据腔体负载情况动态调节加热功率，节省高达 20 % 能耗。

• 隔热保温材料：采用高密度聚氨酯及铝箔复合保温层，降低热量散失，缩短预热时间。

• 待机模式：长时间空载时自动进入低功耗待机，仅维持基础参数稳定，进一步降低 TCO。

十、应用场景与案例

1. 干细胞研究：浙江某干细胞中心采用 i160 进行多批次干细胞株扩增，数据对比显示污染率低于 0.1%，实验成功率提升 15%。

2. CAR‐T 细胞制备：某生物制药企业在 CAR‐T 前驱细胞扩增环节使用 Tri‐Gas 版 i160，O₂ 控制稳定度可达 ±0.1 %，显著提高了细胞活性与转导效率。

3. 病毒载体生产：联合国疫苗研究所项目中，i160 用于腺相关病毒（AAV）生产中细胞预培养，连续 30 天运行无故障，实现了批次一致性。

十一、维护保养与服务支持

• 定期校准：CO₂ 传感器半年校准一次，温湿度与气体管路可现场快速校验；

• 易损件更换：HEPA 滤芯建议每年更换，湿化泵及阀件保修期内免费检修；

• 全球服务网络：Thermo Fisher 拥有 30 多个国家的维修中心，提供上门安装、设备验证（IQ/OQ/PQ）及 7×24 小时技术支持。

十二、总结
Thermo Fisher i160 CO₂ 培养箱凭借全铜内胆、Pan‐less 加湿、HEPA 过滤及湿热消毒等多项专利技术，满足了现代细胞培养对洁净度、可重复性和能效优化的严苛要求。其智能化管理平台与全球服务网络，为科研机构和生物制药企业提供了从研发到生产的全流程支持，是助力生命科学领域突破创新的可靠载体。